Identificação de genes diferencialmente expressos durante o desenvolvimento embrionário de frangos de linhagens de corte e postura

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Contriciani, Renata Erbert, 1976-
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/17232
Resumo: Orientador: Lúcia Elvira Alvares
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spelling Identificação de genes diferencialmente expressos durante o desenvolvimento embrionário de frangos de linhagens de corte e posturaIdentification of differentially expressed genes during the embryonic development of broiler and layer chickensExpressão gênica diferencialRNA-seqTranscriptomaMelhoramento genéticoIndustria avicolaDifferential gene expressionRNA-seqTranscriptomeBreedingPoltry industryOrientador: Lúcia Elvira AlvaresTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de BiologiaResumo: Compreender as bases moleculares das variações fenotípicas em galinhas é fundamental para elucidar como diferentes linhagens desses animais apresentam características distintas, além de ter implicações importantes para programas de melhoramento genético avícola. Esta Tese teve como objetivo identificar diferenças na expressão gênica e nos processos biológicos (PBs) entre as linhagens brasileiras de frango de corte (TT) e galinha de postura (CC), durante os estádios de desenvolvimento inicial da galinha, classificados por Hamburger & Hamilton (1951) como HH 17 (52-64 hrs), HH 19 (68-72 hrs) e HH 21 (3,5 dias), estabelecendo o perfil transcricional dos tecidos embrionários que geram a asa e a região peitoral do frango. As linhagens de corte (TT) e postura (CC) foram submetidas à seleção no Centro Nacional de Pesquisas de Suínos e Aves da Embrapa. A técnica de sequenciamento de RNA (RNA-seq) foi utilizada para gerar os dados, que foram produzidos pelo Centro de Genômica Funcional da Esalq-USP. Nosso estudo buscou identificar genes potencialmente envolvidos nas diferenças fenotípicas pós-natais das linhagens TT e CC durante o desenvolvimento embrionário inicial. Os genes diferencialmente expressos (DEGs) foram categorizados como up- e down-regulated, tendo a linhagem de frango de corte (TT) como modelo 1 de comparação em relação à galinha de postura (CC). Esses dois conjuntos de DEGs foram posteriormente analisados por meio de análises de enriquecimento funcional e de termos do Gene Ontology (GO) para a identificação de processos biológicos (PBs) enriquecidos, responsáveis pelas diferenças fenotípicas entre as linhagens TT e CC. Em seguida, foram construídas redes regulatórias e mapas de vias de sinalização, a partir dos processos biológicos enriquecidos, além da construção de rede de interação proteína-proteína (PPI) e análise de Markov Clustering Algorithm (MCL) para detectar os principais conectores da rede. Identificamos 2.421 DEGs entre as linhagens de frango de corte (TT) e postura (CC), divididos em 1199 genes up-regulated e 1222 genes down-regulated na linhagem TT comparados com CC. Além disso, descobrimos perfis transcricionais que indicaram de maneira inédita na literatura a expressão diferencial de genes envolvidos nos processos biológicos relacionados ao metabolismo, sistema imune, desenvolvimento do sistema nervoso, bem como ao aumento da proliferação e atraso na diferenciação celular em frangos de corte quando comparados com as galinhas de postura durante o desenvolvimento embrionário inicial dessas linhagens. Esta Tese sugere que o desbalanço entre a proliferação e a diferenciação celular durante o desenvolvimento inicial de TT e CC, possui um papel importante nas diferenças fenotípicas marcantes pós-natais dessas linhagensAbstract: Understanding the molecular basis of phenotypic variations in chickens is crucial for elucidating how different lineages of these animals exhibit distinct characteristics, as well as for important implications in genetic poultry breeding programs. This thesis aimed to identify differences in gene expression and biological processes (BPs) between Brazilian broiler chicken (TT) and laying hen (CC) lineages during the early developmental stages of the chicken, classified by Hamburger & Hamilton (1951) as HH 17 (52-64 hrs), HH 19 (68-72 hrs), and HH 21 (3.5 days), establishing the transcriptional profile of the embryonic tissues that give rise to the wing and breast region of the chicken. The broiler (TT) and laying hen (CC) lineages were subjected to selection at the National Center for Swine and Poultry Research of Embrapa. The RNA sequencing (RNA-seq) technique was used to generate the data, which were produced by the Functional Genomics Center of Esalq-USP. Our study aimed to identify genes potentially involved in the postnatal phenotypic differences of the TT and CC lineages during embryonic development. Differentially expressed genes (DEGs) were categorized as up- and down-regulated, with the broiler chicken lineage (TT) as the model 1 for comparison with the laying hen (CC). These two sets of DEGs were further analyzed using functional enrichment analysis and Gene Ontology (GO) terms to identify enriched biological processes (BPs) responsible for the phenotypic differences between TT and CC lineages. Then, regulatory networks and signaling pathways maps were built from the enriched biological processes, in addition to the construction of a protein-protein interaction (PPI) network and Markov Clustering Algorithm (MCL) analysis to detect the main network connectors. We identified 2,421 DEGs between broiler (TT) and laying hen (CC) lines, divided into 1199 up-regulated and 1222 down-regulated genes in the TT line compared with CC. Furthermore, we found transcriptional profiles that indicated, for the first time in the literature, the differential expression of genes involved in biological processes related to metabolism, immune system, development of the nervous system, as well as the increase in proliferation and delay in cell differentiation in broiler chickens when compared to with laying hens during early embryonic development of these lineages. This Thesis suggests that the imbalance between cell proliferation and differentiation during the initial development of TT and CC plays a significant role in the distinct postnatal phenotypic differences of these lineagesAbertoDoutoradoBiologia CelularDoutora em Biologia Molecular e MorfofuncionalCNPQ158979/2018-4CAPES001[s.n.]Alvares, Lucia Elvira, 1968-Lourenço, Luciana BolsoniBarbosa, Guilherme OliveiraAfonso, JulianaMelo, Maraysa de OliveiraUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de BiologiaPrograma de Pós-Graduação em Biologia Molecular e MorfofuncionalUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASContriciani, Renata Erbert, 1976-20232023-09-15T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf1 recurso online (96 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/17232CONTRICIANI, Renata Erbert. Identificação de genes diferencialmente expressos durante o desenvolvimento embrionário de frangos de linhagens de corte e postura. 2023. 1 recurso online (96 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/17232. Acesso em: 3 set. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1384109Cover: https://repositorio.unicamp.br/capa/capa?codigo=1384109porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2024-05-08T22:01:43Zoai::1384109Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2024-05-08T22:01:43Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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